I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.   9 ,   No .   2 J u n e   2020 ,   p p .   132 ~ 1 4 1   I SS N:  2 2 5 2 - 8814 ,   DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j aa s . v 9 . i 2 . p p 1 3 2 - 141          132       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a a s . ia esco r e. co m   A review  of high f requency  e m iss io n in   2 - 1 5 0   k H z ra ng e       T o m ina   T ho m a s ,   P ra w in Ang el  M icha el   De p a rtme n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g Ka ru n y a   In stit u te o f   T e c h n o lo g y   &   S c ien c e ,   In d ia         Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   27 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   Feb   1 1 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   Ma r   2 5 ,   2 0 2 0       T h is  p a p e re v ie ws   sta te - o f   p a rt  o f   d isc u ss io n   th a c o n c e rn   a b o u h ig h   f re q u e n c y   e m is sio n .   S o m e ti m e t h e re   m a y   b e   e m issio n   in   th e   ra n g e   o f   h ig h   f re q u e n c ies   b e c a u se   o f   th e   f a st  im p ro v e m e n o f   e n e rg y   sa v in g   e q u ip m e n ts  in   o u h o m e s.  In v e stig a to rs  a n d   sta n d a rd ize d   o rg a n iza ti o n   g iv e n   a   v e r y   m u c h   im p o rtan c e   to   th e   d istu r b a n c e o f   p o w e q u a li ty   th a o c c u in   th e   ra n g e   m id d le  o f   2 - 1 5 0   k Hz .   Distu rb a n c e o f   th e se   h ig h   f re q u e n c ies   a re   b e c o m in g   a n   in c re a sin g   c o n c e rn   in   th e   in d u stry ,   p a rti c u larly   d u e   to   th e   g ro w th   o di strib u ted   a n d   e m b e d d e d   g e n e ra ti o n .   N o w   d a y s,  a   larg e   n u m b e o re se a rc h e s   a re   p ro c e e d in g   a a   larg e   n u m b e o f   p lac e s,   y e t   i n f o rm a ti o n   re g a rd in g   su p ra h a rm o n ics   re m a in s c o n f in e d .   K ey w o r d s :   Har m o n ic s   s u p r ah ar m o n ics   Me asu r e m en t   P h o to v o ltaic  in v er ter   P L C   P o w er   q u ali t y   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   T o m in T h o m a s   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   Kar u n y a   I n s tit u te  o f   T ec h n o lo g y   &   Scie n ce ,   Kar u n y Na g ar ,   C o i m b ato r e,   T am il Na d u   6 4 1 1 1 4 ,   I n d ia .   E m ail:  to m in a. t h a y il @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   T o d ay   t h p o p u lar izatio n   o f   s m ar g r id   i s   in cr ea s in g ,   w h ich   e n co u r a g es  t h p o w er   lin e   co m m u n icatio n   ( P L C )   a n d   al s o   th i n te g r atio n   o f   D u n it s   in to   th e   s m ar g r id .   T h er ar s o   m a n y   p o w er   q u alit y   i s s u es   s u ch   as   v o lta g d ip ,   s w e lls ,   s lo w   v o lta g v ar ia tio n s ,   lo n g   v o ltag e   v ar ia tio n s   etc  [ 1 ] .   Har m o n ic s   is   co n s id er ed   as  o n e   o f   th e   m aj o r   is s u e s .   Har m o n ic s   ar m at h e m a ticall y   d e f in ed   a s   t h co m p o n e n h av in g     f r eq u en c y   w h ic h   is   a n   in te g er   m u ltip le  o f   t h f u n d a m en tal  f r eq u e n c y .   I n   p o w er   q u ali t y ,   th 5 0   o r   6 0   Hz  p o w er   f r eq u e n c y   i s   co n s id er ed   as  th f u n d a m e n tal  f r eq u e n c y   an d   t h in teg er   m u ltip les  o f   th ese  f r eq u e n c y   ar e   ca lled   h ar m o n ic s .   No w   d a y s   a   s er io u s   atte n tio n   h as  b ee n   ac h iev ed   f o r   th e   e m i s s io n   o f   h ig h   f r eq u e n c y   in   t h e   r an g e   2 - 1 5 0   k Hz.   [ 2 ,   3 ] .   T h P L C   p la y s   an   i m p o r ta n t r o le  i n   s u p r ah ar m o n ic   e m is s io n .   Se v er al  h i g h   f r eq u e n c y   s w itc h in g   cir c u its   d e v ices t h at   ar ca p ab le  o f   g en er atin g   s i g n if ica n t s u p r ah ar m o n ics ar g r o w i n g   co n ti n u o u s l y   w it h   i n cr ea s i n g   en er g y   e f f ici en c y .   D u r i n g   n o r m al  o p er ati o n ,   s o m o f   m o d er n   ap p lian c es  ca n   e m it  h i g h   f r eq u en c y   i n cl u d in g   th co m p ac t f l u o r escen t la m p ,   lig h t e m i ttin g   d io d es,  P in v er ter s ,   b atter y   c h ar g er s ,   etc.   T h d io d es,  th y r is to r s   ar co n s id er ed   to   b th d o m i n ati n g   v alv e s   o f   p o w er   e lectr o n ics   i n   t h p ast   d ay s .   W ith   th e s s e m ico n d u ct o r s ,   d u to   th p r o ce s s   f o r   co m m u ta tin g   t h f lo w   o f   c u r r en t ,   h ar m o n ics  o f   v er y   lo w   o r d er   ar g en er ated .   T h g e n er atio n   o f   h ar m o n ic s   a   m u ltip le   o f   th e   f u n d a m e n tal   f r eq u e n c y   i n   l in e   co m m u tated   r ec ti f ier s   a n d   co n v er ter s   i s   li ttle i m p er io u s .   T h p r o p ag atio n   o f   t h e   e m is s io n   h as b ee n   tr an s f er r ed   to   h ig h er   f r eq u e n cies  d u to   estab lis h m e n o f   t h tr a n s i s to r s   w h ic h   i s   co n s id er ed   to   b s elf - co m m u tated   v alv e.   So m eti m es  t h er m a y   b em i s s io n   in   t h r an g o f   h i g h   f r eq u e n cies  b ec au s o f   th f ast  i m p r o v e m en o f   en er g y   s a v i n g   eq u ip m e n ts   i n   o u r   h o m e s .   Dis tu r b an ce s   o f   s u p r ah ar m o n ic s   ar b ec o m in g   a n   in cr ea s i n g   co n ce r n   in   t h in d u s tr y ,   esp ec iall y   w i th   t h g r o w th   o f   d is tr ib u ted   an d   e m b ed d ed   g e n er atio n .   T h lar g n u m b er   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A d v   A p p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8814       A   r ev iew   o f h ig h   fr eq u en cy   em is s io n   in   2 - 1 5 0   kHz ra n g e   ( To min a   Th o ma s )   133   d is tr ib u ted   r en e w ab le  e n er g y   s o u r ce s   w it h   t h eir   f lu c tu ati n g   p o w er   ca n   i n cr ea s n e g a tiv i n f lu e n ce   o n     th elec tr icit y - s u p p l y     S y s te m .   H ig h - f r eq u en c y   e m i s s io n s   i n   f u t u r g r id s   a n d   t h i m p ac o n   co n n ec ted   co n s u m er s   ar d escr ib ed   in   [ 4 ] .   T h er w i ll  b e   n o   li m i ts   f o r   t h e m i s s io n   f o r   f r eq u e n c y   o f   2   to   1 5 0   k Hz,   e x ce p t   f o r   in d u ctio n   h u b s   an d   f o r   la m p   ab o v 9   k Hz  f r eq u e n c y .   E m is s io n   f o r   an o th er   eq u ip m e n i s   cir c u m s cr ib ed   o n l y   f o r   h ar m o n ics  th a is   u p   to   2   k Hz   an d   also   ab o v 1 5 0   k Hz.   Du to   th is   h ig h   s u p r ah ar m o n ic  d is to r tio n   w il o cc u r   an d   ef f ec ts   s u ch   a s   m alf u n cti o n   o f   h o u s e h o ld   d ev ices  h a v b ee n   in cr ea s in g   d a y   to   d a y .   A   s ev er co n ce r n   f r o m   in ter n atio n a s ta n d ar d   C o m m u n it y   ca n   o b s er v ed   i n   in f o r m atio n   o f   v o lta g b ia s   ,   c u r r en b ia s   i n   h i g h   f r eq u en c y   r an g , it  is   k n o w n   a s   S u p r ah ar m o n ic s ”.   No w   d a y s ,   lar g n u m b er   o f   r esear ch e s   ar p r o ce ed in g   at  lar g n u m b er   o f   p lace s ,   y e t i n f o r m atio n   r elate d   to   s u p r a h ar m o n ic s   r e m ai n s   co n f i n ed .   T h is   p ap er   r ev ie w s   t h h ar m o n ic  e m is s io n   i n   2 - 1 5 0   k Hz  r a n g e.   P ar   r ev ie w s   ab o u t h e   s o u r ce s   o f   s u p r ah ar m o n ic s ,   d is tu r b an ce s   in   s u p r ah ar m o n ic  r an g e,   p o w er   li n co m m u n icat io n s .   T h ef f ec o f   s u p r ah ar m o n ic s   i n   v ar io u s   e q u ip m e n ts   s u ch   as  p h o to v o lt aic  in v er ter   [ P in v er ter ] ,   L i g h t   e m itti n g   d io d e,   C o m p ac f l u o r escen t   la m p ,   a n d   P o w er   elec tr o n ic   co n v er t er   ar d is cu s s ed   i n   p ar .   T h d etails  ab o u   th p r i m ar y   e m i s s io n   a n d   s ec o n d ar y   e m is s io n   ar e x p lai n e d   in   p ar .   Me a s u r e m e n tec h n iq u es,  c h alle n g es   an d   m iti g atio n   m ea s u r es a r ex p lain ed   i n   p ar t Ⅳ.       2.   SUPR AH ARM O NICS   AND   I T S SO UR CE S   T h ter m   s u p r ah ar m o n ics”  ( SH)   is   u s ed   to   s p ec if y   b ias  t h at  o cc u r s   in   t h cu r r en a n d   th v o lta g w a v e f o r m   i n   t h f r eq u e n c y   r an g o f   2   to   1 5 0   k Hz.   Hi g h   Fre q u e n c y   ter m   i s   alr ea d y   u s ed   b y     th I n ter n atio n al  T elec o m m u n icatio n   U n io n   ( I T U)   to   d ef i n t h f r eq u e n c y   r a n g 3   to   3 0   MH at  t h I E E E   P E 2 0 1 3   g en er al  m ee t in g t h n a m s u p r ah ar m o n ics  w a s   f i r s in tr o d u ce d .   I n cr ea s i n g   ca p ac itiv c u r r en ts   th at   d am a g t h p o w er   s u p p l y   i n cr ea s th n eu tr al  c u r r en t a n d   th u s   it i n cr ea s es t h s a f et y   r is k   s u ch   a s :     C au s es d i m m er s   in   la m p s   a n d   f ail u r es i n   to u c h   co n tr o l o p er a to r s     Ov er h ea t in g   o f   tr a n s f o r m er   an d   also   ca p ac ito r   b an k s     Failu r es i n   p r o tectio n   d ev ice s   an d   co m m u n icatio n   p r o b lem s     Dec r ea s in   t h s er v ice  l if o f   L E li g h ts   a n d   f l u o r escen t la m p s     2 . 1 .   Su pra ha r m o nic s   s o urce s   W h en   r e f er r ed   to   s u p r ah ar m o n ic s ,   t h SH  d i s tu r b a n ce s   ar n o ca u s ed   b y   th d i s to r tio n   o f     th f u n d a m en tal  f r eq u e n c y   wav ef o r m .   I i s   m ai n l y   d u e   to   s w itc h in g   o f   i n v er ter   o u tp u c ir cu it.  T h i n v er ter   cir cu its   i n   d is tr ib u tio n   n et w o r k s   ca n   also   in cr ea s t h le v el  o f   s u p r ah ar m o n ics.    T h tr an s f er   f r o m   t h p o w er   e lectr o n ic  co n v er ter   th a is   tied   to   th g r id   to   s elf   co m m u ta te d   lin k ed   to   th p r o p ag atio n   o f   s u p r ah ar m o n ic s .   T h er is   c o n tin u o u s   ex p a n s io n   o f   n u m b er   o f   o th er   d ev ices  h a v in g   s w itc h in g   cir cu its   w i th   h i g h   f r eq u en c y .   T h o b j ec tiv is   to   im p r o v th e n er g y   ef f icie n c y .   P L C   tr a n s m itter s   an d   t h p o w er - elec tr o n ic  co n v er ter s ,   ei t h er   w it h   ac ti v o r   w it h   p ass i v s w itc h i n g   ar co n s id er ed   to   b th tw o   m a in   ca u s es  o f   s u p r ah ar m o n ics.  T h em i s s io n   h as  s h i f ted   f r o m   h ar m o n ic  to     th s u p r ah ar m o n ic s   f r eq u e n c ies  a f ter   t h i n tr o d u ctio n   o f   s el f - co m m u tated   v al v e s .   I n s tead   o f   h av i n g   a n   in cr ea s ed   e m i s s io n   at   h i g h er   f r eq u en cies,   d esi g n er s   n ee d   to   d esig n   t h p r o d u ct  th at   s at is f ie s   e m is s io n   li m it s   at   th h ar m o n ic  f r eq u e n cies.  So m ex a m p les o f   d ev ice  t h at  h a v h i g h   f r eq u e n c y   e m i s s io n   ar e:      Oscill atio n s   o v er   co m m u tatio n   n o tc h es [ u p   to   1 0   k Hz]     I n d u s tr ial  s ize  co n v er ter s   [ 9   - 1 5 0   k Hz]       E lectr ic  v eh ic les ch ar g er s   [ 1 5   k Hz  1 0 0   k Hz]       P h o to v o ltaic  in v er ter s   [ 4   k Hz  -   2 0   k Hz]     P o w er   li n co m m u n ica tio n   [ 9   -   9 5   k Hz]       Ho u s e h o ld   d ev ices [ 2   -   1 5 0   k Hz]     Stre et  lig h ts   [ u p   to   2 0   k Hz]     2 . 2 .   Dis t urba nce s   in s up ra ha r m o nic r a ng e   T h er ar s o m eq u ip m e n t   w it h   d is to r tio n   o f   v o ltag e   w h en   e x p o s ed   to   h ig h   f r eq u e n c y   r an g e.   Sev er al   m ea s u r e m e n t s   h a v b ee n   p er f o r m ed   f o r   t h ese  an d   it lea d s   to   s u b d iv i s io n   o f   d i s tu r b an ce s   [ 5 ] .     B r o ad b an d   s ig n a ls       Nar r o w b an d   s i g n al s     R ec u r r en t o s cillatio n s   T h n ar r o w   b an d   s ig n al s   ar e   e m itted   b y   t h eq u ip m e n ts   o cc asio n all y   f o r   e g .   T h HF  b allasts   o f   f l u o r escen t   la m p s   t h at  e m it s   r e m n a n t s   o f   s w i tch in g - f r eq u e n c y   co m p o n e n t s .   B r o ad b an d   s ig n a ls ”  ca n   s ee n   i n   s o m p o w er   li n co m m u n icati n g   tec h n iq u es  ( d etailed   ex p la n atio n   i s   g i v en   i n   u p co m in g   s ec tio n ) .   “Recu r r en t   o s cillatio n s ”  m ai n l y   o cc u r s   f r o m   o th er   s o u r ce s   an d   it  r e m ai n s   b ac k   f r o m   co m m u tati o n   at  t h e   co n tr o lled   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   I n t J   A d v   A p p l Sci Vo l.  9 ,   No .   2 J u n e   2020 : 1 3 2     141   134   r ec tif ier s   f o r   e. g .   t h v ar iab le   s p ee d   d r iv es.  T h er ar ce r tain   t y p e s   o f   lo ad s   t h at  ca n   g en er ate  n ar r o w b a n d   s ig n al s ,   b u th e y   ar n o r m al l y   e m itted   b y   P L C   eq u ip m e n ts .   T h p o w er   li n co m m u n ica tio n   u s e s   th i s   s i g n al  at   4 3   k Hz  an d   in d u ctio n   co o k er   at  4 0   k Hz.   E x a m p les  o f   n ar r o w b an d   an d   t h b r o ad b an d   s i g n al s   ar s h o w n   i n   Fig u r 1   an d   Fig u r 2.           Fig u r 1 .   Nar r o w   b an d   s ig n al  [ ti m an d   f r eq u en c y   d o m ai n ]           Fig u r 2 .   B r o a d   b an d   s ig n al  [ T im an d   f r eq u en c y   d o m ai n ]       As  s i g n a th a co n tai n s   d a m p ed   o s cillatio n s ,   r ec u r r i n g   o s cillatio n   is   c h ar ac ter ized   in   [ 6 ] .   So m e   eq u ip m e n ca n   e m it  t h is   k i n d   co m p o n e n t s   b u t h o r ig i n   o f   t h ese  s i g n als  ca n   b f o u n d   in   a ctiv P FC   cir cu its .   Du to   d m o to r   d r iv es o r   Ma y   d u to   ce r tain   t y p es   o f   UP S,  th er is   s i m i lar it y   b et w ee n   t h c h ar ac ter is tics   i n   r ec u r r en o s cilla tio n s   an d   c o m m u tatio n   n o tch es.   Fre q u e n c y   d o m ain   f o r   s y n th e s iz ed   s ig n al  s h o w i n g   r ec u r r en t o s cillatio n s   i s   s h o w n   in   Fi g u r 3.           Fig u r 3 .   A   s y n th e s ized   s i g n a l   s h o w i n g   r ec u r r en t o s cillat io n s   in   Fre q u e n c y   d o m ain       2 . 3 .   P o w er   lin co mm un ica t io ns   Du to   f o r m u lar izatio n   o f   e lectr ical  g r id   w h ic h   in cl u d es   v ar iet y   o f   o p er atio n al  a n d   en er g y   m ea s u r es  t h at  p r o m o tes  th u s ag o f   th P o w er   L i n C o m m u n ica tio n   tec h n o lo g y   [ P L C ] ,   th s u p r ah ar m o n ic s   d is to r tio n   b ec o m m o r r elev a n to d a y   [ 7 ] . T h u s o f   t h i s   h i g h   f r eq u e n c y   in   P L C   n et w o r k   is   o n o f   t h g o o d   lo g ic  f o r   tu r n in g   t h co n s id er atio n   to   t h is   r a n g e.   I u s u a ll y   b et w ee n   t h r an g es   o f   9   -   1 4 8 . 5   k Hz  f r eq u e n c y .   P L C   i s   a n   e m er g in g   h o m e   n e t w o r k   tec h n o lo g y   th at   co n n ec tin g   h o m e   d ev ices   ea ch   o th er   an d   s o m eti m e s   to     th in ter n et  b y   allo w i n g   t h co n s u m er s   to   u s t h eir   ex is ti n g   w ir i n g   s y s te m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A d v   A p p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8814       A   r ev iew   o f h ig h   fr eq u en cy   em is s io n   in   2 - 1 5 0   kHz ra n g e   ( To min a   Th o ma s )   135   T h f r eq u en c y   th at  u s ed   b y   t h n et w o r k   o p er ato r s   f o r   th P L C   is   b et w ee n   t h r an g e s   o f   9 9 5   k Hz   ac co r d in g   to   E u r o p ea n   s ta n d ar d s   [ 8 ] .   T h p o w er   lin co m m u n icatio n   tech n o lo g y   i s   b r o ad ly   u s ed   i n   ap p licatio n s   s u c h   as  Ho m n et w o r k in g   an d   I n ter n e A cc e s s ,   Au to m a tic  m eter   r ea d in g ,   Ho m Au to m atio n   T r an s m itti n g   r ad io   p r o g r am s   etc.   I is   u s ed   f o r   elec tr ical  i n s tallatio n   w it h i n   t h b u i ld in g s   [ in s id e]   a n d   h o m es   an d   s o   ca lled   as  in - h o m P L C .   A tte n u a tio n   w h ic h   ar f r eq u en c y - d ep en d en t,  ch a n g i n g   th e   i m p ed an ce ,   f ad i n g   an d   u n f av o u r ab le  n o i s co n d it io n s   ar s o m e   o f   th e   n eg at iv e   p r o p er ties   o f   th e   P L C   tr a n s m i s s io n   ch a n n el.   P L C   n ee d   to   b o p er ated   in   s p ec tr u m   o f   f r eq u e n c y   o f   u p   to   3 0   MH in   o r d er   to   p r o v id h i g h er   d ata  r ates .     T h d esig n   o f   t h p o w er   li n is   in s u f f icie n t   f o r   t h e   tr an s m is s io n   o f   h ig h   f r eq u e n c y   s i g n al,   t h er is   s o m ad v er s ef f ec o n   h i g h   s ig n al  in   P L C   n e t w o r k   an d   it  w a s   m ai n l y   d esi g n   f o r   tr an s m is s io n   o f   en er g y .   P o w er   lin es  ar m aj o r ly   d esi g n ed   t o   tr an s f er   elec tr i p o w er   f r o m   f e w   g e n er ato r s   to   an   e n o r m o u s   n u m b er   o f   co n s u m er s   b et w ee n   t h r an g e s   o f   5 0 - 6 0   Hz  f r eq u en c y       3.   E F F E C T   O F   SUPR AH AR M O NICS   I E Q UIPM E NT S   3 . 1 .   E m i s s io n s   f ro m   pv   inv er t er s   T h cu r r en t h at  is   in j ec ted   to   th p o w er   g r id   b y   u s i n g   th P in v er ter   is   s o m e   ex te n d   d is to r ted .     T h h ig h   v al u o f   g r id   i m p ed an ce   w il lead   to   h i g h   le v el  o f   d is to r tio n   o f   v o lta g e.   Fro m   th ter m i n als   o f   P in v er ter ,   t h co n s o lid atio n   o f   p r im ar y   an d   s ec o n d ar y   e m i s s i o n   ca n   b ca lcu lated   [ 9 ] .     Ma in   co n tr ib u tio n   o f   th is   e m is s io n   is   p r i m ar y   e m is s io n   t h at  o cc u r s   d u to   p ar th at  i s   lef a f ter     g r ea ter   p ar h as  b ee n   u s ed   r e m o v ed   o f   t h s w itc h i n g   f r eq u en c y   o f   co n v er ter .   E m i s s io n s   o f   h ar m o n ics  f r o m   PV - p lan ts   i s   s o m e w h at  it  m a y   b co n s tan w i th   r e g ar d s   to   th p r o d u ctio n   an d   is   ac ce p tab l y   lo w   [ 9 ] .   R esid u e   f r o m   t h s w i tch i n g   o f   t h in v er ter   is   t y p icall y   a f e w   k Hz .   T h g r id   co m m u tated   s i n g le   p h ase  P in v er ter s   th at  ar ac ce s s ib le   i n   o u r   c u r r en m ar k et  ar e   o f   s el f   co m m u tated .   T h e y   e m p lo y   P u ls e   W id th   Mo d u la tio n   s w itc h in g   f o r   p r o d u cin g   t h s i n u s o id al  v o lta g w a v ef o r m   at   th o u tp u t.  I r elea s es   HF  e m is s io n   in to   th g r id   b ec au s t h s w i tch in g   o cc u r s   at  h ig h   f r eq u e n c y .   T h er ar d if f er e n to p o lo g ies  t h at   ar u s ed   i n   s m a ll,     th g r id - tied   P in v er ter s   s u c h   as:     P in v er ter s   h a v i n g   lo w   f r eq u en c y   tr a n s f o r m er s     P in v er ter s   h a v i n g   h i g h   f r eq u en c y   tr an s f o r m er s     P in v er ter s   t h at  is   T r an s f o r m er - les s   I n   o r d er   to   s t u d y   th e   HF   e m is s io n s   f r o m   P h o to   v o ltaic   in v er ter s   o f   t h ese   to p o lo g ie s ,   s o   m a n y   ex p er i m e n ts   w er ca r r ied   o u t.  T h m ea s u r e m en ts   t h at  ca r r ied   o u at  th Un i v er s it y   of   W o llo n g o n g ,   Au s tr alia,   an d   at  th T ec h n i s ch U n i v er s itaet  Dr esd en ,   Ger m an y   w er d escr ib ed   in   [ 1 0 ] .   Her at  th o u tp u o f     th i n v er ter s ,   s i n u s o id al  r ef er en ce   v o lta g w h ich   is   o f   2 3 0 V/5 0 Hz  h av i n g   lo w   d i s to r tio n   le v els  w as   m ai n tai n ed .   I n   ac co r d an ce   w i th   th li n to - n eu tr al  lo o p   im p ed an ce   f o r   lo w   v o ltag i n s ta llatio n s   r ated   [ less   th a n   7 5 A ] ,   th i m p ed a n ce   b et w ee n   t h p r o g r a m m ab le  g en er ato r   an d   th P in v er ter   is   ( 0 . 4   j 0 . 2 5 )     at   5 0 Hz.   T h er w il b an   u n r ea l is tic  h i g h   v al u e   at  h i g h er   f r eq u en cie s   d u to   th r ea ctiv p ar w o u ld   ch a n g f o r   d if f er e n s w i tch in g   f r eq u en c i es.   T h HF  e m i s s io n s   f r o m   P in v er ter s   ta k es  p lace   i n   f r eq u en c y   b a n d s   an d   ea ch   o f   t h e m   co n tai n   ad d itio n al  s id b an d s .   T h f ir s e m is s i o n   b an d   w a s   co n s id er ed   b ec a u s it  p r o v id es  9 0 %   m o r t h a n   th at  o f   th to tal  H F e m is s io n   f o r   s in g le - p h a s in v er ter   [ 1 1 ] .   T h f in al  i n v er ter   s ta g w ill  la r g el y   co n tr o th HF  e m is s io n s   f r o m   P in v er ter .   T h HF  e m is s io n s   w h ic h   ar is e   d u to   th is   s ta g d ep en d   h ea v il y   o n   th e   in p u DC   v o ltag e.   I n   o r d er   to   f in d   t h a m o u n o f   H ig h   f r eq u en c y   e m is s io n s   t h at  g i v e n   i n to   t h e   g r id ,   w e   h a v e   to   co n s id er   t h e   d a m p in g   p r o v id ed   b y   an y   co m p o n e n ts   o f   th P s y s te m   o r   b y   th o u tp u f ilter s .   HF  e m is s io n s   f r o m   th t h r ee   p h ase  a n d   s i n g le - p h a s e   in v er ter s   ar d if f er e n t.   T h HF  e m i s s io n s   w il b lo w er   i n   in v er ter s   o f   lo w er   f r eq u e n c y ,   m ed i u m   f o r   in v er ter s   o f   h i g h   f r eq u en c y   a n d   w i ll b h i g h er   f o r   tr an s f o r m er - les s   in v er ter s   [ 1 0 ] .           Fig u r 4 .   HF E m is s io n   [ s in g le   p h ase  an d   th r ee   p h a s in v er te r s ]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   I n t J   A d v   A p p l Sci Vo l.  9 ,   No .   2 J u n e   2020 : 1 3 2     141   136   3 . 2 .   E m i s s io n f ro m   co m pa ct   f luo re s ce nt  la m p   Ov er   last   d ec ad es  t h er h as  b ee n   ch an g i n   th t y p es  o f   d ev ice s   co n n ec ted   at  th lo w   v o ltag e   n et w o r k .   Stri v to   r ed u ce   th u s o f   elec tr ical  p o w er   h a s   led   to   m o r en er g y   e f f icie n ap p lian ce s .   T h o b v io u s   ex a m p le  i s   t h c h an g f r o m   in ca n d escen la m p s   to   c o m p ac f lu o r esce n la m p s   ( C F L s ) .   Fo r   C F L   la m p ,     th s u p r ah ar m o n ic  i m p ed an c th at  v ar ies  o n   ti m e s ca le  s h o r ter   th an   2 0   Ms.   A ls o   m o s t   f l u o r escen la m p s   ab o v 2 5 - W att  o f   p o w er   ar eq u ip p ed   w it h   s o - ca l led   ac ti v p o w er   f ac to r   co r r ec tio n ”  w h ich   s tr o n g l y   li m its   t h eir   e m is s io n   o f   lo w - o r d er   o d d   h ar m o n ic s .   T h co m b in a tio n   o f   s ec o n d ar y   an d   p r i m ar y   e m i s s io n   is   m e asu r ed   o n   th ter m i n al  o f   a n   a p p lian ce   in   s u p r ah ar m o n ic  e m is s io n .   Fo r   s tu d y i n g   th i n ter ac tio n s   b et w ee n   d if f er en d ev ices  th a co n n ec ted   in s id e     th s a m in s ta llat io n ,   n u m b er   o f   ex p er i m en ts   h a v b ee n   c o n d u cted .   A   co m p ar i s o n   h as  b ee n   m ad b et w ee n   e m is s io n s   t h at  p r o p ag atin g   i n s id th i n s tallatio n   an d   e m i s s io n   f r o m   t h in s tallat io n   a s   w h o le.   T h s p ec tr o f   c u r r en ca lc u lated   at  t h r ee   C F L s   ar s h o w n   i n   Fig u r ( b ,   c,   d )   to g eth er   w it h   m ea s u r e m e n o f   t h co m b in ed   cu r r en b y   all  th r ee   la m p s   s h o w n   in   Fig u r ( a)   [ 1 2 ] .   T h s w itc h i n g   f r eq u e n c y   o f   t h la m p   is   as s u m ed   to   b lied   in   t h r a n g o f   4 0   an d   5 0   k Hz  f r eq u en c y .   A th p o in o f   d eli v er y ,   t h e   a m p lit u d in   a m p er o f     th s u p r ah ar m o n ic s   b et w ee n   4 0   an d   5 0   k Hz  d r o p s   an d   t h a m p lit u d o f   t h s u p r ah ar m o n i cu r r en ca lcu late d   at  ea ch   i n d iv id u a la m p   i n cr ea s es  b y   t h ad d itio n   o f   g r ea ter   n u m b er   o f   la m p s .   W h e n   co m p ar ed     to   p r o p ag atio n   o f   h ar m o n i cu r r en ts ,   t h p r o p ag atio n   o f   s u p r a h ar m o n ic  cu r r en t   is   f o u n d   to   b   s ig n i f ica n tl y   d i f f er en t.    Du r in g   an   e x p er i m e n i n v o l v in g   4 8   f l u o r escen la m p s   t h at  is   eq u ip p ed   w i th   h ig h   f r eq u en c y     b allast  [ 1 3 ] ,   th r esu lt  w as  f o u n d   to   b s a m as  s h o w n   i n   Fig u r 5 .   I s h o w s   t h at  b y   th ad d itio n   o f   m o r e   la m p s   at  th p o in o f   co m m o n   co u p lin g ,   th er is   d ec r ea s in   a m p lit u d o f   th r esid u e s   f r o m   th s w i tch in g   cir cu it  b et w ee n   5 0   k Hz  a n d   9 0   k Hz.   A r o u n d   th ze r o   cr o s s i n g   o f   th v o lta g e,   o s cillati o n   o f   f e w   k Hz  al s o     p r o d u ce d   b y   c u r r en d r a w n   b y   la m p s .   T h er is   an   i n cr ea s e   in   a m p lit u d o f   f r eq u e n c y   c o m p o n en as  m o r e   la m p s   w er ad d ed .           Fig u r 5 .   C u r r en t   o b s er v ed   at  t h r ee   C F L s   ( b ,   c,   d )   an d   th co m b in ed   cu r r e n t o b s er v ed   b y   al l th r ee   C F L s   ( a)       3 . 3 .   E m i s s io n   f ro m   led   L E la m p s   s h o w   lar g d iv er s it y   o f   to p o lo g y   s u ch   a s :     T y p   la m p s : h ig h er   lev el  o f   e m is s io n   [ f r eq u en c y   u p   to   2   k Hz]     T y p   la m p s : M ai n l y   f u n d a m en tal  ca p ac itiv c u r r en t [ at  5 0   Hz  f r eq u en c y ]     T y p I I I   lam p s m ed i u m   le v el  o f   e m i s s io n   [ u p   to   2   k Hz  f r eq u en c y ]     T y p I la m p s h ig h er   lev e l o f   e m is s io n   [ ab o v 2   k Hz  f r eq u en c y ]   T y p I I   to   I as  d ef in ed   i n   [ 1 4 ]   w ill  h av t h b i g g e s i m p ac i n   th s u p r ah ar m o n ic  r an g e.     T h r esid u f r o m   th s w itc h i n g   i n   L E la m p   t y p I   w il also   ap p ea r   in   th s u p r ah ar m o n ic  s p ec tr b u w it h   a m p lit u d b e lo w   t h at  i s   as s o ci ated   w it h   t y p es  I I I   an d   I V.   S u p r ah ar m o n ic   s p ec tr f o r   t y p I I   to   I ar s h o w n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A d v   A p p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8814       A   r ev iew   o f h ig h   fr eq u en cy   em is s io n   in   2 - 1 5 0   kHz ra n g e   ( To min a   Th o ma s )   137   in   Fig u r e   6 ,   Fi g u r 7 ,   an d   Fig u r 8 .   T h d if f er en t   t y p e s   ar n o o n l y   s o u r ce s   o f   p r i m ar y   e m is s io n ;   d ep en d in g   o n   th t y p th e y   also   d if f er en t l y   af f ec t h i m p ed a n ce   le v el  at  s u p r ah ar m o n ic  f r eq u en cie s .   Fo r   ty p I I   lam p s ,   d u to   t h ca p ac ito r   co m b in a ti o n   to   t h g r id ,   s ec o n d ar y   e m i s s io n   ca n   d o m i n ate   th e   s p ec tr u m .   T h er w ill b a n   i m p ac o n   g r id   s u c h   as  r ed u ct io n   in   th p ea k   c u r r en t,   r ed u c tio n   in   t h lo s s es  a n d   also   a   s m aller   in cr ea s in     th h ar m o n ic  d is to r tio n   d u to   th r ein s tate m en t o f   in ca n d es ce n t la m p   b y   L E D s   a n d   C F L s .           Fig u r 6 .   Su p r ah ar m o n ic  s p ec t r f o r   ty p I I   L E la m p           Fig u r 7 .   Su p r ah ar m o n ic   s p ec t r f o r   ty p I I I   L E la m p           Fig u r 8 .   Su p r ah ar m o n ic  s p ec t r f o r   ty p I L E la m p     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   I n t J   A d v   A p p l Sci Vo l.  9 ,   No .   2 J u n e   2020 : 1 3 2     141   138   T h lev els  o f   s u p r ah ar m o n ic   co m p o n e n t s   o f   t y p I I   ar lo w er   th a n   t h o s m ea s u r ed   f o r   t y p I I I   an d   I V.   Du to   th ca p ac itiv ch ar ac ter   o f   th la m p   th m ea s u r ed   lev els  o f   e m is s io n   ar b eliev ed   to   co n s is m ai n l y   o f   s ec o n d ar y   t y p o f   e m is s io n .   T h co m p o n e n j u s o v er   1 2 0   k Hz  o r ig in ates  f r o m   t h m ea s u r i n g   s y s te m .   T h s tr o n g e s s u p r ah ar m o n ic  e m i s s io n   co m p o n e n i s   v i s ib le  s li g h tl y   ab o v e   1 2 0   k Hz.   I n   t h s p ec tr o g r a m ,   t h co m p o n e n v is ib le  as  n ar r o w b an d   co m p o n en w it h   v ar iab le  f r eq u en c y   s u p r ah ar m o n ic s   4 9   an d   s li g h tl y   ab o v 1 2 0   k Hz  d i s p la y ed   a s   a   b r o ad b an d   co m p o n en in   f r eq u e n c y   d o m ai n   r e p r esen tatio n   o f   t y p   la m p s .   Fo r   t y p I th s u p r ah ar m o n ic  e m is s io n   co v er s   b a s icall y   th e n tire   f r eq u e n c y   ab o v 4 0   k Hz.     3 . 4 .   E m i s s io n f ro m   po w er   elec t ro nic c o nv er t er   P o w er   elec tr o n ics   is   a   h ig h l y   d ev elo p ed   tech n ic al  k n o w led g th at   p la y s   k e y   i m p o r ta n r o le  in   m o s o f   th ar ea s .   I is   an   i m p o r tan ca u s o f   w a v e f o r m   d is to r tio n   an d   also   it  ca n   ac a s   k e y   f ac to r   to   m iti g ate  d is to r tio n   [ 1 5 ] .   T h o r ig in   o f   h i g h   f r eq u e n c y   e m i s s io n   i s   p ar o r   q u an tit y   th a i s   l e f t   af t er   g r ea ter   p ar h a s   b ee n   u s ed   r e m o v ed   f r o m   s w i tch i n g   f r eq u e n c y   o f   co n v er ter s .   Fo r   h i g h   p o w er   eq u ip m en t,   th ese  f r eq u e n cies   ca n   b lo w er   as   1   k Hz   b u t   m a j o r ity   o f   d ev ice s   h a s   2   to   1 5 0   k Hz  s w itc h i n g   f r eq u e n c y .   T h er w i ll  b co m m o n   4 0   an d   5 0   k Hz  s w itc h i n g   f r e q u en cie s   a n d   it  i s   b ec au s o f   th lo w er   f r eq u e n cie s   i n ter f er in g   w it h   i n f r ar ed   r e m o te  co n tr o ls   an d   h ig h   f r eq u en c ies ca u s es  h ar m o n ic  t h at  en d in g   u p   ab o v 1 5 0   k Hz.     I n   o r d er   to   in cr ea s t h ca p a b ilit y   o f   h an d li n g   t h v o ltag an d   c u r r en t,  to   i n cr ea s t h s p ee d   o f   s w itc h in g   o f   p o w er   d ev ices,  p o w er   elec tr o n ics  w er u s ed .   T h er is   n ec ess it y   t h at  t h e   co n n ec tio n   o f   lo w   v o ltag s w itc h i n g   d ev ice s   m u s b s er ies  to   s y n t h esize  o u t p u o f   m ed iu m   v o lta g an d   t h i n clu s io n   o f   t h i s   lo w er   v o lta g ce ll  ca n   r ed u c co s t,  r ed u ce   v o lu m a n d   h i g h   s ca lab ilit y .   T h is   lead s   to   t h d ev elo p m e n o f   m u ltil e v el  co n v er ter   tec h n o lo g y   a n d   M C s   ca n   b u s ed   in   ap p licatio n s   s u c h   as  i n d u c tio n   m ac h i n e,   F AC T S,   m o to r   d r iv es,  HVDC  etc.   T h er ar v ar io u s   to p o lo g ies  f o r   MC  s u c h   as  C a s ca d B r i d g e,   Neu tr al  p o in t   cla m p ed ,   th f l y i n g   ca p ac ito r .   T h m o d u lat io n   m e th o d s   ar class i f ied   ac co r d in g   to   s w itc h in g   f r eq u e n cies  i n   [ 1 6 ] .   I t   is   f o u n d   th a t   th e m i s s io n   f r o m   m u l tile v el  co n v er ter   in   th h ig h   f r eq u en c y   r an g is   r e m ar k ab l y   lo w er   th an   th a f o r   t w o - le v el  co n v er ter .   Deta iled   ex p e r i m en t r esu l ts   i n   [ 1 7 ] .     3 . 5 .   P ri m a ry   a nd   s ec o n da ry   e m i s s io n   I is   v er y   i m p o r tan to   d i f f e r en tiate  b et w ee n   p r i m ar y   e m is s io n   an d   s ec o n d ar y   e m i s s i o n   w it h in   s u p r ah ar m o n ic  r an g e.   T h P r i m ar y   e m i s s io n   i s   th ele m e n o f   cu r r e n th a is   co n s u m ed   b y   th i n ter n al   e m is s io n   o f   t h d e v ice  it s el f .   T h Seco n d ar y   e m is s io n   is   th ele m e n o f   cu r r en t h at  i s   co n s u m ed   b y   t h e   in ter n a e m is s io n   f r o m   a n o th er   d ev ice.   P r i m ar y   an d   s ec o n d ar y   e m i s s io n   as   s h o w n   i n   Fi g u r 9 .   De tailed   ex p lan atio n   o n   [ 1 8 ] .           Fig u r 9 .   P r im ar y   a n d   s ec o n d a r y   e m i s s io n       T h p r im ar y   e m is s io n   is   n o d ep en d en o n   ti m an d   lo ca tio n   an d   is   n o s i m ilar   to   th e m i s s io n   th at  is   ca lcu lated   o n   s tan d ar d   test .   C o n tr o lled   ex p er i m e n ts   ca n   b d o n f o r   d is tin g u is h i n g   p r im ar y   a n d   s ec o n d ar y   e m is s io n s .   I n   th e s ex p er i m en ts ,   ea ch   s ep ar ate  d ev ice  is   ca lcu lated   w it h   f a m iliar   s o u r ce   to   d ev elo p     th s p ec tr u m   o f   e m is s io n .   T h d ata  o b tain ed   f r o m   t h ese   ex p er im e n t s   ca n   b u s ed   i n   s it u atio n   o f   m ix ed   lo ad .   In   [ 1 9 ] ; sev er al  ca s es a r d is cu s s ed   f o r   p r im ar y   an d   s ec o n d ar y   e m i s s io n s .         4.   M E ASURE M E NT   T E CH NI Q U E S,  CH AL L E N G E S AN M I T I G A T I O M E ASUR E S   4 . 1 .   M e a s ure m e nt  cha lleng es   Gen er all y ,   t h er ar t h r ee   an al y s i s   tec h n iq u e s   s u c h   as   ti m d o m ai n   a n al y s is ,   f r eq u e n c y   d o m ai n   an al y s is   a n d   ti m e - f r eq u e n c y   d o m ai n   an a l y s is   [ 2 0 ] .   Var iatio n   in   m ag n it u d lev el s   ca n   b ea s il y   id en ti f ied   u s i n g   th ti m d o m a in   an a l y s is   tech n iq u e.   I n   o r d er   to   id en tify   t h co m p o n e n ts   o f   f r eq u en c y   i n   th s i g n al,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A d v   A p p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8814       A   r ev iew   o f h ig h   fr eq u en cy   em is s io n   in   2 - 1 5 0   kHz ra n g e   ( To min a   Th o ma s )   139   f r eq u en c y   d o m ai n   is   id ea ll y   u s ed .   R ep r esen tatio n   o f   ti m f r eq u en c y   is   b alan ce   ac h ie v e d   in   th m id d le  o f   t w o   d esira b le  b u in co m p at ib le  f ea t u r es   s u c h   as  ti m d o m ai n   an d   f r eq u e n c y   d o m a in   r ep r esen tat io n .   Fo r   ti m e   an d   f r eq u e n c y   a n al y s es  tec h n i q u es,  th er is   g r o u p   o f   s tr o n g l y   ac k n o w led g ed   in d ices.  Fo r   v is u a ev al u atio n ,   ti m f r eq u en c y   tec h n iq u es a r m o r p r ef er ab l y   u s ed .     Du to   th p r esen ce   o f   h ar m o n ic  f r eq u e n cie s   [ u p   to   9   k Hz]   in   n o n   s i n u s o id al  s ig n al,   it  m ak e s   s o m e   d if f ic u lt ies  to   d if f er e n tiate  b et w ee n   th e m   a n d   ac c u r at e”   em i s s io n   in   s i g n al  b etw ee n   2   k Hz  an d     9   k Hz  f r eq u e n c y .     4 . 2 .   T i m do m a i n a na ly s is   T h Fil ter ed   an d   u n f il ter ed   cu r r en t f ee d i n g   f l u o r escen t   la m p   t h at  i s   p r o v id ed   w it h   h ig h e r   f r eq u e n c y   b allast is   s h o w n   i n   Fi g u r 4.   Fro m   u n f ilter ed   c u r r en t,  it  ca n   f i n d   t h at  e x ce p f o r   s o m e   n o t ch es,  t h w av e f o r m   is   r at h er   s in u s o id al.   T h f ilter ed   cu r r en t i s   p r o d u ce d   b y   t h ap p licatio n   o f   B u tte r w o r th   f ilter .     I t sh o w s   r ec u r r en t   o s cillatio n s   at  th e   en d   o f   t h n o tc h es.  T h e   s a m e   o s cillatio n s   ca n   b s ee n   in   v o ltag e   w a v e f o r m   [ 2 1 ] .   I is   s aid   to   b e   co m m u ta ted   o s cillatio n s ”.   T h ese  o s cillatio n s   th at  o cc u r   d u r in g     th co m m u tatio n   o f   lin e - co m m u ta ted   is   d u to   th s u d d en   v o lta g s ag   b y   t w o   p h ase s   s h o r t - cir c u it.  Du to   v o ltag e   s a g ,   t h s y s te m   f o r   f e ed in g   w ill   s tar ted   to   f l u ct u ates   in   its   n atu r al   f r eq u e n c y   a n d   t h ese   f r eq u e n cie s   i n   L s y s te m   ar u s u all y   in   t h p er io d   o f   s ev er al  k Hz  u p   to   m o r th an   1 0   k Hz.   T h s o u r ce   o f   n o tch e s   a n d   o s cillatio n s   m a k es   th e   ac ti v e   P FC   co n v er ter   in ad eq u ate   t o   co n tr o   th cu r r e n ap p r o x i m ated   t o   its   ze r o   cr o s s in g   an d   t h is   d is t u r b an ce   is   s aid   to   b ze r o   cr o s s in g     d is to r tio n ”  [ 2 2 2 3 ] .   Du t o   th p r esen ce   o f   elec tr o m a g n e tic - i n ter f er e n ce   E MI   f ilter   b et w e en   th ter m i n al s   o f   d ev ices,  t h d i s to r tio n   w ill  n o o cc u r   w it h i n   t h ze r o - cr o s s in g   c u r r en t   co m p letel y .   B o t h   f ilter ed   a n d   n o n - f ilter ed   s h o w s   h ig h   f r eq u e n c y   n o n - d a m p ed   o s cil latio n s   b e t w ee n   ze r o   - cr o s s i n g   o s ci llati o n s .   U n f ilter ed   a n d   f ilter ed   cu r r e n t   as  s h o w n   i n   Fi g u r 1 0 .   W ith   t h f u n d a m en ta w a v e f o r m ,   t h p r o d u ctio n   o f   th f lu c tu at io n s   i s   s y n ch r o n ized   an d   d u to   m u ltip le  la m p s ,   t h er w i ll  b an   ad d in g   e f f ec t.  T h am p li t u d o f   o s cillatio n s   in cr ea s es   w it h   in cr ea s e   i n   la m p s   b u t h a m p lit u d o f   H ig h   f r eq u en c y   s i g n a ls   t h at   o b s er v ab le  b et w ee n   n o tch e s   ca n n o t b in cr ea s ed           Fig u r 10 .   Un f il ter ed   an d   f ilte r ed   cu r r en t [ f ee d in g   f l u o r esc en t la m p ]       4 . 3 .   T i m f re qu e ncy   do m a in  a na ly s is   P r ec is th an   ti m d o m ai n   a n d   f r eq u en c y   d o m ai n ,   ti m e - f r eq u en c y   d o m ai n   is   co m m o n l y   u s ed .   T im e   Fre q u en c y   A n a l y s is   i s   s ig n al  p r o ce s s in g   to o w h ic h   is   w id el y   u s ed   in   f ield   ap p licatio n s   f o r   ex tr ac ti n g   v alu ab le  in f o r m at io n   f r o m   n o n - s tatio n ar y   s i g n als.  T i m e - f r eq u en c y   in d icate   th e   ch a n g in   s p ec tr al  asp ec t   [ ch ar ac ter is tics ]   o f   t h s i g n a w h ic h   is   th f u n ct io n   o f   t i m e.   No n - s tatio n ar y   s ig n als  ar s ig n a ls   w h er e   co m p o n e n t s   o f   f r eq u e n cie s   a r ab s en all   th e   ti m es  in   th e   g i v en   s i g n al.   T o   an al y ze   t h ese  s i g n als  s u c h   a s     v o ltag e   o r   cu r r en t,  w n ee d   to   u s m u lti - r eso l u tio n   tech n iq u w h ic h   p r o v id es  t h T FR .   T h ese  tech n iq u e s   d ec o m p o s an y   n o n - s tat io n ar y   s ig n al  i n   ter m s   o f   j o in t ti m e - f r eq u en c y   d o m ai n   r ep r esen tat io n .     I n   o r d er   to   ca lcu late   t h d ata   f r o m   d o m es tic  ap p lian ce s   a n d   also   f r o m   C en tr al  P i n v er ter ,   Sh o r t   ti m Fo u r ier   tr an s f o r m   [ ST FT ]   ca n   b ap p lied .   T h r esu l ts   f r o m   ST FT   ar s h o w n   i n   s p ec tr o g r a m   a n d     th Sp ec tr o g r a m s   u s ed   f o r   s i g n al  p r o ce s s in g   o w i n g   to   s h o t h h i g h   f r eq u e n c y   e m is s io n s .   ST FT   h as  s o m e   d is ad v an ta g es a b o u m a g n itu d an d   f r eq u en c y   b an d s   r ep r ese n tatio n   [ 2 4 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   I n t J   A d v   A p p l Sci Vo l.  9 ,   No .   2 J u n e   2020 : 1 3 2     141   140   4 . 4 .   M it i g a t io n m ea s ures    Fu zz y   lo g ic  co n tr o ller s   ar o n o f   t h m eth o d s   t h at  ar u s ed   to   m iti g ate  t h h ig h   f r eq u e n c y     e m is s io n s   [ 2 5 ] .   Fro m   a   c u r r e n s i g n al,   b y   u s in g   Un if o r m   R an d o m   No is e   m eth o d ,   s u p r ah ar m o n ics   ca n   b r ed u ce d .   B u it  h as  s ev er al   d is ad v an ta g es  a n d   it   ca n n o r ed u ce   th h ar m o n ics   co m p letel y .   T o   o v er co m e   th is   li m ita tio n ,   F u zz y   C o n tr o ller s   ar in tr o d u ce d .   T h is   m e th o d   is   s i m p le  w h en   co m p ar ed   to   o th er   f o r m er   m et h o d s .   Fu zz y   lo g ic  w o r k s   o n   th b asi s   o f   f i v r u les:       T h f ir s t o u tp u w i ll b n e g ati v e,   if   t h f ir s t i n p u t i s   lo w er   a n d   th s ec o n d   in p u t i s   m ed i u m     T h f ir s t o u tp u w i ll b n e g ati v e,   if   t h f ir s t i n p u t i s   lo w er   a n d   th s ec o n d   in p u t i s   h i g h er     T h f ir s t o u tp u w i ll b p o s itiv e,   if   th f ir s t i n p u t i s   m ed iu m   an d   th s ec o n d   in p u t i s   lo w er     T h f ir s t o u tp u w i ll b p o s itiv e,   if   th f ir s t i n p u t i s   h ig h er   an d   th s ec o n d   in p u t is lo w er     T h f ir s t o u tp u w i ll b ze r o ,   if   th f ir s t i n p u t is lo w er   an d   th s ec o n d   in p u t i s   also   lo w er   T h d ata  g iv en   b y   th o p er ato r   is   m o r i m p o r tan t h an   th d y n a m ic  m a th e m atica m o d el  o f     th s y s te m ,   w h ile  d esi g n in g   f u zz y   lo g ic  co n tr o ller .   Fo r   co n tr o s y s te m ,   t h o u t p u o r   er r o r   s ig n a l   p r o d u ce d   in   its   p h y s ica en v ir o n m e n is   co n s id er ed   to   b a   m aj o r   p r o b lem .   B u th is   h a s   a n   i m p o r tan r o le  in   th clo s ed   lo o p   s y s te m s   p r o ce s s es.   T h f u zz y   lo g ic  co n tr o ls   ar u s ed   to   m in i m ize   t h s y s te m   f a u lt  o r   er r o r   to   m in i m u m   v a lu e.   Fo r   r ed u cin g   th e m i s s io n   b elo w   2   k Hz,   th co n v e n tio n al   P W tech n iq u e s   ar u s ed .   T h s a m e   r esu lt  h o ld s   f o r   an o th er   tech n i q u lik th h y s ter esi s   co n tr o l.  I ts   lead s   to   em is s io n   at  P u ls w id t h   m o d u la tio n   s w itc h in g   f r eq u en c ies  a n d   in   R ad io   Fre q u en c y   r an g e.   T h er ar r an d o m   s w itc h in g   P W tech n iq u es  s u c h   a ca r r ier   f r eq u en c y   m o d u latio n   f i x ed   d u t y ,   r a n d o m   ca r r ier   f r e q u en c y   m o d u latio n   v ar iab le  d u t y ,   r an d o m   P W M,   an d   r an d o m   p u l s p o s itio n   m o d u latio n .   R P P is   s a m e   as   th a o f   cl ass ical   P W M.   I n s tead   o f   s ta r tin g   at  th e   b eg i n n in g   o f   ea ch   c y cle,     th p u ls p o s itio n   i s   s eq u e n tia ll y   w i th i n   ea c h   p er io d   o f   s w it ch in g .   T h u s ,   R P W allo w s   t h c h an g i n   w id t h   o f   t h p u l s b u t h r eq u ir e d   d u t y   c y cle   is   s a m a s   t h at  th e   av er a g p u ls w id th .   T o d ay   th e   m o s t   co m m er ciall y   av a ilab le  r an d o m   ap p r o ac h   is   R C FMFD.  T h is   is   co m m o n l y   k n o w n   a s   s p r ea d   s p ec tr u m   tech n iq u e”   [ 1 5 ] .         5.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   r ev ie w ed   ab o u t h h i g h   f r eq u e n c y   e m i s s io n   i n   2 - 1 5 0   k Hz  r an g e.   D is t u r b an ce s   d u to   h ig h   f r eq u e n c y   e m i s s io n   ar b ec o m i n g   an   i n cr ea s i n g   co n c er n   in   t h i n d u s tr y ,   esp ec iall y   w it h   t h g r o w t h   o f   d is tr ib u te  an d   e m b ed d ed   g en e r atio n .     Su p r ah ar m o n ic s ,   SH  d is tu r b a n ce s   ar n o ca u s ed   b y   th d is to r tio n   o f   th f u n d a m en ta f r eq u en c w a v e f o r m .   T h er ar m a n y   s o u r ce s   f o r   s u p r ah ar m o n ic s   s u c h   a s   p o w er   co n v er ter ,   L E D,   C F L   etc.     T h r elev an ce   o f   s u p r ah ar m o n ics  d i s to r tio n s   is   i n cr ea s ed   m ai n l y   d u to   v u l g ar izatio n   o f   t h s m ar elec tr i c   g r id s   th at  p er s u ad th u s o f   P o w er   L i n C o m m u n icatio n   t ec h n iq u es.     T h p r im ar y   e m is s io n s   ar d ef in ed   a s   t h p ar o f   t h c u r r en w a v e f o r m   th at   ar d r iv en   f r o m     th in ter n al  e m is s io n   f r o m   th e   d ev ice  its el f .   Seco n d ar y   e m is s io n s   ar d ef i n ed   as  th p ar o f   cu r r en w a v e f o r m   w h ic h   is   d r iv e n   f r o m   t h in t er n al  e m i s s i o n   o f   o th er   d ev i ce s .   T h m aj o r   th r ee   t y p es  o f   an al y s is   i n cl u d es:     th ti m d o m ai n ,   th f r eq u en c y   d o m ain   a n d   th ti m e -   f r eq u en c y   d o m ai n .   T h ti m d o m ain   p r o m o tes,  ea s y   id en ti f icatio n   o f   t h m a g n it u d lev els  an d   also   its   v ar iatio n .   Fre q u en c y   d o m ai n   is   id ea ll y   u s ed   to   d eter m i n e   th co m p o n e n t s   o f   f r eq u e n c y   in   t h s ig n al.   P r ec is t h an   ti m e,   f r eq u e n c y   d o m ain ,   a   ti m f r eq u en c y   d o m ai n   i s   co m m o n l y   u s ed .   Fu zz y   lo g ic  co n tr o ller s   ar o n o f   th m eth o d s   t h at  ar u s ed   to   m iti g ate  th s u p r ah ar m o n ic  e m is s io n .   T h is   m eth o d   i s   s i m p le  w h e n   co m p ar ed   to   o th er   f o r m er   m e th o d s . ”Sp r ea d   s p ec tr u m   tech n iq u e”   is   also   u s ed   to   r ed u ce   th h i g h   f r eq u e n c y   e m i s s io n .   P o w er   elec tr o n ic s   ca n   b co n s id er ed   as a n   i m p o r tan t s o u r ce   o f   w a v e f o r m   d is to r tio n   an d   it c an   ac t a s   k e y   to   m it ig ate  d is to r tio n       RE F E R E NC E S     [1 ]   n n b e rg ,   S . ,   Bo ll e n ,   M . ,   P o w e q u a li ty   issu e in   th e   e le c tri c   p o w e r   s y ste m   o f   th e   f u tu re ,”   T h e   e lec tricity  jo u rn a l,   v o l.   29 ,   n o .   1 0 ,   pp. 49 - 61 2 0 1 6 .   [2 ]   A n g u lo ,   I. ,   A rrin d a ,   A . ,   F e rn á n d e z ,   I. ,   Uri b e - P é re z ,   N.,   A re c h a ld e ,   I. ,   He rn á n d e z ,   L . ,   re v ie w   o n   m e a su re m e n tec h n iq u e f o n o n - in te n ti o n a e m issio n a b o v e   2   k Hz ,”   In   2 0 1 6   IEE In ter n a ti o n a E n e rg y   Co n fer e n c e   ( ENE RGY CON)   IEE E p p .   1 - 5 2 0 1 6 .   [3 ]   Bo ll e n ,   M .   H.,   Rib e ir o ,   P .   F . ,   L a rss o n ,   E.   A . ,   &   L u n d m a r k ,   C.   M . ,   L i m it f o v o lt a g e   d isto rti o n   in   th e   f re q u e n c y   ra n g e   2   to   9   k Hz ,”   IEE T r a n s a c ti o n o n   Po we r De li v e ry v o l.   23 ,   n o .   3 ,   p p .   1 4 8 1 - 1 4 8 7 2 0 0 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A d v   A p p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8814       A   r ev iew   o f h ig h   fr eq u en cy   em is s io n   in   2 - 1 5 0   kHz ra n g e   ( To min a   Th o ma s )   141   [4 ]   S m it h ,   J.,   n n b e rg ,   S . ,   B o ll e n ,   M . ,   M e y e r,   J.,   Blan c o ,   A . ,   Ko o ,   K.  L . ,   &   M u sh a m a li r w a ,   D. ,   P o w e q u a li ty   a sp e c ts  o f   so lar  p o w e r re su lt f ro m   CI G RE  JWG   C4 /C6 ,   CIRE D - Op e n   Acc e ss   Pro c e e d in g s   J o u rn a l v o l.   2 0 1 7 n o .   1 ,   p p .   8 0 9 - 8 1 3 2 0 1 7 .   [5 ]   L a rss o n ,   E.   O.   A . ,   &   Bo ll e n ,   M .   H.  J. ,   Em issio n   a n d   imm u n it y   o e q u i p m e n in   th e   f re q u e n c y   ra n g e   2   t o   1 5 0   k Hz ,”   In   2 0 0 9   IEE B u c h a re st P o we rTec h IEE E p p .   1 - 5 2 0 0 9 .   [6 ]   L a rss o n ,   A . ,   On   h ig h - f re q u e n c y   d isto rti o n   i n   lo w - v o lt a g e   p o we s y ste m (Do c to ra d isse rtatio n ,   L u leå   tek n isk a   u n ive rs it e t ) 2 0 1 1 .   [7 ]   A b d u M a n n a n ,   D.   K.  S a x e n a ,   M a h ro o s h   Ba n d a y ,   A   S tu d y   o n   P o w e L in e   Co m m u n ica ti o n ,   I n ter n a ti o n a J o u rn a l   o S c ien ti fi c   a n d   Res e a rc h   P u b li c a ti o n s,   v o l .   4   n o .   7   p p .   1 - 4 ,   2 0 1 4 .   [8 ]   S taff ,   B.   S .   I. ,   S ig n a ll in g   o n   L o w - v o lt a g e   El e c tri c a In sta ll a ti o n in   th e   F re q u e n c y   Ra n g e   3   KH z   to   1 4 8 . 5   Kh z ,”   Imm u n it y   Req u ire me n ts  fo M a in Co mm u n ica ti o n Eq u ip me n a n d   S y ste ms   Op e ra ti n g   in   th e   Ra n g e   o Fre q u e n c ies   3   KHz   to   9 5   KHz   a n d   I n ten d e d   f o r Us e   b y   El e c tricity S u p p li e rs   a n d   Distrib u t o rs .   BS S tan d a rd s,  2 0 0 3 .   [9 ]   n n b e rg ,   S . ,   Bo ll e n ,   M . ,   &   L a rss o n ,   A .   Em issio n   f ro m   s m a ll   sc a le  P V - in sta ll a t io n o n   t h e   lo w   v o lt a g e   g rid ,”   In   th e   Ren e wa b le E n e rg ies   a n d   P o w e r Qu a li ty Jo u rn a ( RE & PQJ ) n o .   1 2 2 0 1 4 .   [1 0 ]   Da r m a wa rd a n a ,   D.,   P e re ra ,   S . ,   R o b i n so n ,   D.,   Ciu f o ,   P . ,   M e y e r,   J.,   Kla tt ,   M . ,   &   Ja y a tu n g a ,   U. ,   In v e stig a ti o n   o f   h ig h   f re q u e n c y   e m issio n (su p ra h a rm o n ics f ro m   s m a ll ,   g rid - ti e d ,   p h o to v o lt a ic  in v e rters   o d iff e r e n to p o lo g ies ,"   In   2 0 1 8   1 8 t h   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   Ha rm o n ics   a n d   Qu a li ty  o P o we r ( ICHQ P) ,   IEE E p p .   1 - 6 2 0 1 8 .   [1 1 ]   Kla tt ,   M . ,   M e y e r,   J.,   S c h e g n e r,   P . ,   &   L a k e n b rin k ,   C. ,   Ch a ra c teriz a ti o n   o f   su p ra h a rm o n ic   e m issio n   c a u se d   b y   s m a ll   p h o to v o lt a ic i n v e rters ,   2 0 1 6 .   [1 2 ]   Ro n n b e rg ,   S . ,   W a h lb e rg ,   M . ,   B o ll e n ,   M . ,   L a rss o n ,   A . ,   &   L u n d m a rk ,   M . ,   M e a su re m e n ts  o f   in ter a c ti o n   b e tw e e n   e q u ip m e n in   t h e   f re q u e n c y   ra n g e   9   to   9 5   k Hz ,”   In   CIR ED  2 0 0 9 - 2 0 t h   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   a n d   Ex h ib it io n   o n   El e c tricity Distrib u ti o n - P a rt  1 IE T ,   p p .   1 - 4 2 0 0 9 .   [1 3 ]   L a rss o n ,   E.   O.  A . ,   &   B o ll e n ,   M .   H.  J. ,   M e a su re m e n re su lt   f ro m   1   t o   4 8   f lu o re sc e n lam p in   th e   f re q u e n c y   ra n g e   2   to   1 5 0   k Hz ,”   In   Pro c e e d i n g o 1 4 t h   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   Ha rm o n ic a n d   Qu a li ty  o Po we r - ICHQ 2 0 1 0 IEE E ,   p p .   1 - 8 2 0 1 0 .   [1 4 ]   n n b e rg ,   S .   K.,   &   Bo ll e n ,   M .   H . ,   Em issio n   f ro m   f o u ty p e s   o LE la m p a f r e q u e n c ies   u p   to   1 5 0   k Hz ,”   In   2012  IEE 1 5 th   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   H a rm o n ics   a n d   Qu a li ty  o Po we r IEE E p p .   4 5 1 - 4 5 6 2 0 1 2 .   [1 5 ]   n n b e rg ,   S .   K.,   G il - d e   Ca stro ,   A . ,   Bo ll e n ,   M .   H. ,   M o re n o - M u n o z ,   A . ,   &   Ro m e ro - Ca d a v a l,   E. ,   S u p ra h a rm o n ics   f ro m   p o we e lec tro n ics   c o n v e rter s ,”   In   2 0 1 5   9 t h   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Co mp a ti b il it y   a n d   P o we El e c tro n ics   ( CPE ) p p .   5 3 9 - 5 4 4 2 0 1 5 .   [1 6 ]   M a li n o w sk i,   M . ,   G o p a k u m a r,   K.,   Ro d rig u e z ,   J.,   &   P e re z ,   M .   A . ,   A   su rv e y   o n   c a sc a d e d   m u lt il e v e in v e rters ,”   IEE T ra n sa c ti o n o n   in d u stri a e lec tro n ics v o l.   57 ,   n o .   7 ,   p p .   2 1 9 7 - 2 2 0 6 2 0 0 9 .   [1 7 ]   M o re n o - M u n o z ,   A . ,   G il - de - Ca str o ,   A . ,   Ro m e ro - Ca v a d a l,   E. ,   n n b e rg ,   S . ,   &   Bo ll e n ,   M . ,   S u p ra h a rm o n ics   (2   t o   1 5 0   k Hz a n d   m u lt i - lev e c o n v e r ters ,”   In   2 0 1 5   I EE 5 th   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   P o we En g i n e e rin g ,   En e rg y   a n d   El e c trica Dr ive s ( POW ER ENG) ,   IEE E p p .   3 7 - 41 2 0 1 5 .   [1 8 ]   n n b e rg ,   S . ,   L a rss o n ,   A . ,   Bo ll e n ,   M . ,   &   S c h a n e n ,   J.  L .   A   si m p le  m o d e f o in tera c ti o n   b e tw e e n   e q u ip m e n a a   f re q u e n c y   o f   so m e   ten s o f   k H z ,”   In   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   El e c tricity Distrib u ti o n 2 0 1 1 .   [1 9 ]   n n b e rg ,   S . ,   &   Bo ll e n ,   M . ,   M e a su re m e n ts  o f   p ri m a r y   a n d   se c o n d a ry   e m issio n   in   th e   su p ra h a r m o n ic  f r e q u e n c y   ra n g e ,   2 - 1 5 0   k Hz ,”   In   I n ter n a ti o n a Co n fer e n c e   a n d   Ex h ib i ti o n   o n   El e c tricity Distrib u ti o n 2 0 1 5 .   [2 0 ]   L a rss o n ,   E.   A . ,   Bo ll e n ,   M .   H.,   W a h lb e rg ,   M .   G . ,   L u n d m a rk ,   C.   M . ,   &   Ro n n b e rg ,   S .   K.  M e a su re m e n ts  o h ig h - f re q u e n c y   (2 1 5 0   k Hz d isto rt io n   in   l o w - v o lt a g e   n e t w o rk s ,”   IEE E   T ra n s a c ti o n o n   Po we De li v e ry v o l.   25 ,   n o .   3 ,   p p .   1 7 4 9 - 1 7 5 7 2 0 1 0 .   [2 1 ]   Un g e r,   C. ,   Krü g e r,   K.,   S o n n e n sc h e in ,   M . ,   Zu r o w sk i,   R. ,   Distu rb a n c e d u e   to   v o lt a g e   d isto rt io n   i n   th e   k Hz   ra n g e - Ex p e rien c e s a n d   m it ig a ti o n   m e a s u re s ,”   1 8 t h   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   El e c tricity Distrib u t io n p p .   6 - 9 2 0 0 5 .   [2 2 ]   S u n ,   J. ,   De m y sti fy in g   z e ro - c ro ss in g   d isto r ti o n   i n   si n g le - p h a se   P F c o n v e rters ,”   In   2 0 0 2   IEE E   3 3 rd   A n n u a l   IEE E   Po we r E lec tro n ics   S p e c ia li sts C o n fer e n c e .   Pro c e e d in g s ,   v o l.   3 ,   p p .   1 1 0 9 - 1 1 1 4 2 0 0 2 .   [2 3 ]   Kim ,   J.  W . ,   Ch o i,   S .   M . ,   &   Kim ,   K.  T . ,   V a riab le o n - ti m e   c o n tro o f   th e   c rit ica c o n d u c ti o n   m o d e   b o o st p o w e f a c to r   c o rre c ti o n   c o n v e rter  to   im p ro v e   z e ro - c ro ss in g   d ist o rti o n ,”   I n   2 0 0 5   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   P o we El e c tro n ics   a n d   Dr ive s S y ste ms ,   v o l.   2 ,   p p .   1 5 4 2 - 1 5 4 6 2 0 0 5 .   [2 4 ]   Bo ll e n ,   M . ,   Ho o sh y a r,   H.,   &   R o n n b e rg ,   S . ,   S p re a d   o f   h ig h   f r e q u e n c y   c u rre n e m issio n ,   2 2 n d   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   a n d   Ex h ib i ti o n   o n   E lec tricity Distrib u ti o n   ( CIRE D 2 0 1 3 ),   2 0 1 3 .   [2 5 ]   Ch o re ,   H.,   M u rk u te,  H. ,   &   Bh o m b e ,   R. ,   S tu d y   o f   S u p ra h a rm o n ics   a n d   Its  Re d u c ti o n   b y   Us in g   No v e Co n tro ll e r ,”   In ter n a t io n a J o u rn a o I n n o v a si o n s i n   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e ,   v o l.   3 ,   n o .   8 ,   2 0 1 8 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.